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Enregistrement W4396577947 · doi:10.2196/54622

Harnessing Consumer Wearable Digital Biomarkers for Individualized Recognition of Postpartum Depression Using the All of Us Research Program Data Set: Cross-Sectional Study

2024· article· en· W4396577947 sur OpenAlexvenueno aff
Eric Hurwitz, Zachary Butzin-Dozier, Hiral Master, Shawn T. O’Neil, Anita Walden, Michelle Holko, Rena C. Patel, Melissa Haendel

Notice bibliographique

RevueJMIR mhealth and uhealth · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueMaternal Mental Health During Pregnancy and Postpartum
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Human Genome Research InstituteNational Institute of Mental HealthNational Institutes of Health
Mots-clésWearable computerPostpartum depressionSet (abstract data type)Cross-sectional studymHealthDepression (economics)Wearable technologyComputer scienceMedicineHuman–computer interactionPsychologyPsychological interventionPsychiatryPregnancyEmbedded system

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background Postpartum depression (PPD) poses a significant maternal health challenge. The current approach to detecting PPD relies on in-person postpartum visits, which contributes to underdiagnosis. Furthermore, recognizing PPD symptoms can be challenging. Therefore, we explored the potential of using digital biomarkers from consumer wearables for PPD recognition. Objective The main goal of this study was to showcase the viability of using machine learning (ML) and digital biomarkers related to heart rate, physical activity, and energy expenditure derived from consumer-grade wearables for the recognition of PPD. Methods Using the All of Us Research Program Registered Tier v6 data set, we performed computational phenotyping of women with and without PPD following childbirth. Intraindividual ML models were developed using digital biomarkers from Fitbit to discern between prepregnancy, pregnancy, postpartum without depression, and postpartum with depression (ie, PPD diagnosis) periods. Models were built using generalized linear models, random forest, support vector machine, and k-nearest neighbor algorithms and evaluated using the κ statistic and multiclass area under the receiver operating characteristic curve (mAUC) to determine the algorithm with the best performance. The specificity of our individualized ML approach was confirmed in a cohort of women who gave birth and did not experience PPD. Moreover, we assessed the impact of a previous history of depression on model performance. We determined the variable importance for predicting the PPD period using Shapley additive explanations and confirmed the results using a permutation approach. Finally, we compared our individualized ML methodology against a traditional cohort-based ML model for PPD recognition and compared model performance using sensitivity, specificity, precision, recall, and F1-score. Results Patient cohorts of women with valid Fitbit data who gave birth included <20 with PPD and 39 without PPD. Our results demonstrated that intraindividual models using digital biomarkers discerned among prepregnancy, pregnancy, postpartum without depression, and postpartum with depression (ie, PPD diagnosis) periods, with random forest (mAUC=0.85; κ=0.80) models outperforming generalized linear models (mAUC=0.82; κ=0.74), support vector machine (mAUC=0.75; κ=0.72), and k-nearest neighbor (mAUC=0.74; κ=0.62). Model performance decreased in women without PPD, illustrating the method’s specificity. Previous depression history did not impact the efficacy of the model for PPD recognition. Moreover, we found that the most predictive biomarker of PPD was calories burned during the basal metabolic rate. Finally, individualized models surpassed the performance of a conventional cohort-based model for PPD detection. Conclusions This research establishes consumer wearables as a promising tool for PPD identification and highlights personalized ML approaches, which could transform early disease detection strategies.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,006
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,017
Score d'incertitude au seuil0,033

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,006
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,322
Tête enseignante GPT0,530
Écart entre enseignants0,208 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations28
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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